Parametrlarning turg‘unligi. Zatvor va stokdagi berilgan kuchlanishda stok toki haroratga bog‘liq bo‘ladi. Bu bog‘liqlik b va U0 parametrlar orqali namoyon bo‘ladi. Funksiya b(T) tashuvchilarning harakatchanligini haroratga bog‘liqligi tufayli bo‘lsa, funksiya U0(T) Fermi stahining haroratga bog‘liqligi tufaylidir.
Harorat oshishi bilan solishtirma qiyalik va ostonaviy kuchlanish kamayadi.
Bu parametrlarning kamayishi toka qarama qarshi yo‘nalishda ta’sir qiladi. IS tokning shunday qiymati mavjudki, b(T) va U0(T) bog‘liqliklarning ta’siri tenglashadi. Bu turg‘un qiymatni kritik tok deb atashadi. Kritik tokning mavjud bo‘lishi MDYa-tranzistorning muhim tomoni bo‘lib, u sxemalarni haroratli turg‘unlashtirishni sodda yo‘l - ishchi tokni tanlash bilan amalga oshirishga imkon beradi. MDYa-tranzistorning asosiy ishchi qismi – kanal bevosita boshqa muhit – dielektrik bilan chegaralanishi parametrlarning turg‘unligiga katta darajada ta’sir qiladi. Noturg‘unlikni namoyon bo‘lishi ostonaviy kuchlanishning o‘zgarishidan iboratdir. Bu o‘zgarish birinchi navbatda muvozanatli sirt zaryadining Q0s o‘zgarishi tufayli yuz beradi.
Tok oqib o‘tganda kanal va dielektrik pardada mavjud bo‘lgan tutqichlar orasida elektronlar almashuvi yuz beradi. Bunday almashuvning oqibati tranzistor xususiy shovqining asosiy tashkil qiluvchilardan biri bo‘lgan tokning
fluktuasiyasidir. Xususiy shovqinnng yuqori darajada bo‘lishi MDYatranzistorning asosiy kamchiliklardan biridir.
Czs =C+Cps (2)
a) b)
7-rasm. MDYA-tranzistorning kichik signalli ekvivalent sxemasi: а – to’liq; б – UTI=0 da soddalashtirilgani.
O‘tish va chastotaviy tavsiflar. MDYa-tranzistorning kichik signalli ekvivalent sxemasi 7a-rasmda ko‘rsatilgan. Tranzistor VATning tekis sohasida ishlashi ko‘zda tutilganligi uchun kanalning qarshiligi sifatida rS kattalik ishlatilgan. Tranzistorning kuchaytirish qobiliyatini yorituvchi elementlar SZUZI va STUTI tok manbalaridir. RZI va RZS qarshiliklar – zatvor dielektrikining qarshiligi bo‘lib, ularning qiymati 1013-1014 Om va undan katta qiymatlarni tashkil qiladi. RTI va RTS qarshiliklar – istok va stok p-n-o‘tishning teskari qarshiligi bo‘lib, ular 1010-1011 Omni tashkil qiladi. CTI va CTSsig‘imlar – yuqoridagi o‘tishlarning to‘siq sig‘imi bo‘lib, ularning qiymati avvalo istok va stokning yuzasiga bog‘liq bo‘ladi. CZI va CZSsig‘imlar – istok va stok qatlamlariga nisbatan zatvor metall elektrodining
sig‘imidir.
Istok taglik bilan bog‘langan holatda STUTI tok manbasi mavjud bo‘lmaydi. RTI qarshilik va CTS sig‘im tutashtirilgan bo‘ladi.
Texnologik sabablarga ko‘ra zatvor elektrodini ideallashtirilgan strukturada (ko‘rsatilganidek, aniq n+ qatlamlar orasiga joylashtirib bo‘lmaydi. Zatvor va mazkur qatlam chetlari orasida parazit CZI va CZSsig‘imlar hosil bo‘ladi. Odatda bu sig‘imlar to‘siq sig‘imidan bir necha marta kichik bo‘lsa ham, ularni o‘rni (aniqsa CZS sig‘im) sezilarli bo‘ladi.
UZI kuchlanishning sakrashi istok yaqinidagi dielektrikda maydon o‘zgarishiga olib keladi. Bu o‘zgarish stokgacha tarqamagunicha IS tok o‘zgarmasdan qoladi. Tarqalish vaqti kanal qarshiligi orqali CZ sig‘imni zaryadlanish tezligi bilan aniqlanadi.
IS tok sakrash bilan oshsada, US kuchlanish, demakki tashqi zanjirdagi tok, elektrodlar orasidagi sig‘imlarni qayta zaryadlangani sari ohistalik bilan oshib boradi. Mazkur qayta zaryadlanish tezligi tashqi qarshilikka bog‘liq bo‘ladi, ya’ni tranzistorning xususiyatlari bilan aniqlanmaydi.
Yuqorida aytilgandan ko‘rinib turubdiki, ikkala inersion omillarning nisbatan o‘rni yaqqol bo‘lmasdan, ko‘proq sxemalarga bog‘liq bo‘ladi. Shu bilan birga birinchi omil (CZsig‘imni zaryadlanish vaqti) chegaralovchi bo‘ladi: u stok zanjirini qisqa tutashtirish rejimida (elektrodlar orasidagi sig‘imning ta’siri mavjud bo‘lmaganda) MDYa-tranzistorning tezkorligini aniqlaydi.
Zatvor zanjiri parametrlari taqsimlangan tizimdir. Amaliyotda uni zatvor CZsig‘imi va R0 kanal qarshiligi ko‘rinishidagi RC-zanjir sifatida qarash maqsadga muofiqdir. Kanal qarshiligi (1.3) ifoda bilan ifodalansa, zatvor yuzasi (ZL) va uning solishtirma sig‘imini (2) bilgan holda zatvor sig‘imini yozish mumkin:
CZ= ZL . (2)
RC-zanjirining zaryadlanish va razryadlanishi eksponensial funksiya bilan yoritiladi. Bunday funksiya bilan tranzistor qiyaligi yoritiladi. Bunga sabab u berilgan UZI kuchlanish sakrashida IS tok o‘zgarishini tavsiflaydi. Shu sababli qiyalikni operator shaklida quyidagicha yozish mumkin;
S= (3)
bu yerda = - qiyalikning chegaraviy chastotasi. Ifoda (3) moduli va fazasi mos ravishda qiyalikning amplituda-chastotaviy va faza-chastotaviy tavsifi bo‘ladi.
II. Kanali induksiyalanadigan MDYa tranzistorni hisoblash.
2.1TRANZISTOR ZANJIRDAGI DIELEKTRIK VA KANAL UZUNLIGINI TANLASH
zanjir tagidagi dielektrikni tanlash:
GaAs uchun dielektrik sifatida yuqori elektr mustahkamligiga ega bo’lganligi va sirt holatiga ko’ra ham uncha katta bo’lmagan mustahkamlik hosil qilganligi uchun Si3N4 tanlaymiz.
Yarim o’tkazgichning solishtirma qarshiligi uning aralashmalarida keltirilgan konsentrasiya bilan aniqlanadi. Tranzistorning qator muhim parametrlari (stok va istok orsidagi yuqori kuchlanish va bo’sag’aviy kuchlanish) ni aniqlaydi.
Kiruvchi va chiquvchi oqimning maksimal bo’lgan kuchlanishi minimal kuchlanish bilan aniqlanadi, ya’ni kiruvchi oqimning o’tishdagi kuchlanishining o’tish kuchlanishi orqali yoki o’tishdagi kirish va chiqish oqimidagi hajmiy zaryadlarning qo’shilish kuchlanishi orqali aniqlanadi.
Hisoblash natijalarini jadvalda keltiramiz:
N , sm-3
1014
1015
1016
1017
Uсм, V
32,3
70,1
152,3
330,8
b) p-n-o’tishdagi chiquvchi oqimning teshish kuchlanishi:
Hisoblash natijalarini jadvalga kiritamiz:
N , sm-3
1014
1015
1016
1017
Uпроб ц. , V
293,4
88,9
26,1
7,2
Uпроб c. , V
152,2
61,4
25,3
10,8
8-rasm. Tranzistorning statik chiqish tavsifi.
Ushbu grafikda qurilgan bog’liqlik istok bilan stok orasida kuchlanish oshishidagi chiqish tokining ko’payishi amaliy qonunin yetarli darajada aniq tavsiflaydi. Tokning ko’payishi ) gacha bo’lib o’tadi, undan so’ng to’yinish boshlanadi, bunda stok toki kanaldan o’tganligi uchun stokdagi kuchlanishga kuchsiz bog’liq bo’ladi.
9-rasm. Tranzistor uzatishi tavsifi tikligi. Xulosa “Radioelektronika asoslari” fanida yarimo‘tkazgichli asboblarni hisoblash bo‘yicha kurs ishlari mavjuddir. Kurs ishda MDYatranzistorlar parametrlarini hisoblashlashga mo‘ljallangan qo'llanma yaratildi. Bu kurs ishi foydalanuvchilarni o'ziga jalb qila oladi va ularga foydali bo'lgan ma'lumotlarni bera oladi. Kurs ishida mavzuga doir barcha ma'lumotlar yetarli darajada keltirilgan.Qo'llanmaning afzalliklari quyidagilardir:
Internetga joylashtirish mumkin.
Talaba mustaqil va tez hisoblashni amalga oshirishi mumkin.
